在我们到达更新的科学之前，让’S覆盖一些较旧的科学。
有一种自由浮动意义感，即除去除草剂后发生的随机有用的突变，除草剂的抗性会发出，然后是自然选择踢的。虽然不是不可能的’s not generally what’s going on. What’发生的情况是，杂草开始选择他们已经拥有的特征，在开始赋予新发现的达尔文人时表达更大的程度 健康.
在 讨论 在堪萨斯州立大学的研究中，华盛顿州立大学农艺师安德鲁·麦克雷在网站的首页上指出了语言 国际除草剂抗性杂草调查杂草的指出，其中杂草已经进化到26个已知的除草剂的作用中的23位和167种不同的除草剂。“这些类型的陈述使它听起来像杂草积极做某事，但他们没有’t,” McGuire said. We’re talking about “在杂草种类中保持的随机突变（512和计数）直至它们用除了突变干扰的除草剂喷洒。”然后他指出了一个 博客帖子 由怀俄明杂草大学科学教授Andrew Kniss关于研究发现除草剂的潜在特性’T又开发了80年：
有证据表明，在我们发现合成除草剂之前，耐用于除草剂的个体杂草。法国研究人员筛选了杂草名为Blackgrass（Alopecurus myosuroides）的杂草标本。然后，它们测试了那些Blackgrass标本，以了解它们中的任何一种载体已知赋予某种类型的除草剂（Accase抑制剂）赋予耐药性的遗传突变。他们发现了1888年收集的突变体，法国，法国，并保存在蒙彼利埃植物标目中，其具有同类突变，这些突变在今天的黑草中导致除草剂抗性。该研究于2013年在PLOS发表。
除了20世纪70年代之前，抑制Accase酶的除草剂没有商业化，这意味着在喷洒除草剂之前80年内收集了法国研究中的除草剂耐药植物。
虽然这是一个非常酷的研究，但它实际上并不令人惊讶，基于我们目前了解的除草剂抵抗。杂草科学家长期涉嫌喷洒除草剂不会导致植物发生抗性突变;它只需去除所有易感植物，以便任何抗性的植物都会生长和生存。随着时间的推移，继续使用除草剂选择耐药植物变得更加常见，最终占据田地。除草剂使用选择在杂草种群内自然发生的抗性植物。
所以，现在我们’vers全部更新了我们的精神模型，即在杂草中发育的除草剂抵抗’看看堪萨斯队发现的这个特别戏剧性的版本。
“我们发现抗草甘膦帕尔默苋菜植物在数百份拷贝中携带草甘膦靶基因，” Jugulam said. “因此，即使您施加了高于推荐剂量的草甘膦的量，植物也不会被杀死。”
堪萨斯州立大学总监Bikram Gill’S小麦遗传学资源中心在植物遗传学中占近50年的近50年来表示，研究人员很快就知道，抗性杂草的遗传构成不同。
“通常，所有生物中的遗传物质– including humans –存在于长，线性DNA分子中，称为染色体，”该研究的另一个共同作者吉尔说。“但是当（K-SEDION研究人员）DAL-HOE KOO和BERND FRIEBE时，团队中的染色体专家看着这些抗抗性杂草，草甘膦靶基因以及其他基因实际上脱离染色体并形成了单独的，自我复制圆形DNA结构。”
科学家将这种结构称为临床染色体圆形DNA（ECCDNA）。每种ECCDNA都有一种基因的一种副本，其产生一种是草甘膦靶标的酶。
“由于每个细胞中存在数百种ECCDNA，酶的量也很丰富，” Gill said. “因此，该植物不受草甘膦施用的影响，因此杂草对除草剂抵抗力。”
It’值得打开这个过程一点，只是因为它’非常有趣。
从论文中:
生物体，包括植物和昆虫，也通过基因扩增进化了对异恶霉菌化合物的抗性，例如除草剂和杀虫剂。在所有报道的研究中，扩增的基因拷贝位于特定染色体或多种染色体区域，但不是以ECCDNA的形式。因此，认为这些生物体中的基因扩增被认为是染色体重排，例如反转和互易交换，或与转换元素相关联。
40倍>5-烯丙酮嘧啶-3-磷酸合酶（EPSPS）基因的100倍扩增与Amaranthus Palmeri种群的草甘膦抗性有关。初始报告表明，EPSP扩增子长度为至少30kb，并且含有微型倒置重复转换元素（螨虫），其假设以将扩增子分散到多个位点的所有草甘膦抗性（GR）A. palmeri染色体分散到多个位点（23,31）。最近，EPSPS扩增子的长度延伸至297kb，并通过测序衍生自细菌人工染色体（BAC）文库的重叠的大插入克隆来称呼“EPSPS盒”。这些克隆侧翼，epsps基因是在美国的GR A. Palmeri独特的。
这里’s what’S正在进行中：草甘膦使用产生应力，触发基因的基因组酶的基因的基因抑制的代谢酶烯醇丙酮嘧啶（EPSP）的基因扩增。
抵抗ISN.’Tepping抑制EPSPS生产的功能，这就是综合现状的作品。 Roundup Ready作物是草甘膦的耐受性，因为它们产生不同版本的EPSP，其具有不同基因的基因而不是一种草甘膦靶标。在Palmer Amanth，我们所看到的是通过Eccdna通过Eccdna复制许多基因的DNA，即植物细胞比草甘膦更压倒地。
植物应对eCCDNA的应力，导致基因的多重复制。该过程增加了生产适应性的适应性的机会。那些在基因组中证明适应性变得粘性的新重复，那些’T选择退出。一旦产生了许多倍数的EPSP基因的复制，抵抗态度’很快就去了。如果您可以在失控之前删除用于过度生产的进化压力，那么这些副本可能会选择退出。
堪萨斯州立团队解释说：
掌握了他们的新知识，研究人员可以开始开发违反杂草抵抗的策略。
“It’众所周知，这些圆形DNA /染色体结构可能是不稳定的，” Jugulam said. “例如，如果我们不反复使用草甘膦或减少草甘膦的选择，我们可以使这些环形结构染色体不稳定，并再次使这些植物易于草甘膦。”
研究团队指出，农民应融入最佳的管理策略–如旋转除草剂和作物–减少杂草压力：“这可能允许不断变化的抗性，因为我们知道这些ECCDNA和环染色体不稳定并且在没有除草剂选择压力的情况下丢失，” Jugulam said.
在我看来，有很好的新闻与坏消息有关。坏消息（它可能似乎似乎“news” to farmers who’在猪中看到耐闪电速度的抗性发生）是这种情况下的阻力’T随着时间的推移，T开发线性。一旦机制接通，它就会发展得很快。好消息是你’vere窗户，阻力没有稳定的基础和你’如果您快速行动，ve有机会选择退回。
本文的一个版本原本于2018年4月24日在GLP上运行。
Marc Brazeau是GLP的高级贡献作家，重点是农业生物技术。跟着他在推特上 @eatcookwrite
